CN209767335U - 一种8-6极双绕组开关磁阻电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种8‑6极双绕组开关磁阻电机，包括开关磁阻装置和驱动系统，所述开关磁阻装置与驱动系统电性连接，所述开关磁阻装置由转轴、挡板、转子、电机骨架、定子、绕线切换板、后端板、位置检测装置、后盖和前端板构成，此8‑6极双绕组开关磁阻电机，驱动系统和位置检测装置为AS5040芯片，体积更小，安装更简洁，分辨率更高，极大的提高位置检测装置的使用性能及降低故障率，而且结构简单，无电刷磨损对电机使用寿命的影响，转子无永磁体无高温退磁现象，成本低，允许较高的工作温度，启动转矩大，低速性能好，在宽调速范围内实现高效率，具有可切换的双绕组，可实现在低转速大扭矩和高转速小扭矩输出之间快速切换，并实现高效率输出。

Description

一种8-6极双绕组开关磁阻电机

技术领域

本实用新型涉及高低转速电机技术领域，具体为一种8-6极双绕组开关磁阻电机。

背景技术

开关磁阻电动机调速系统（Switched Reluctance Drive ：SRD）是继变频调速系统、无刷直流电动机调速系统之后发展起来的最新一代无级调速系统，是集现代微电子技术、数字技术、电力电子技术、红外光电技术及现代电磁理论、设计和制作技术为一体的光、机、电一体化高新技术。

由于传统开关磁阻电机调速性能好，易于在宽转速范围和不同负载下实现高效优化控制，但在转速最高范围和最低范围内，达到高效率点很难精确实现，电机本体增加绕组和切换电路较为麻烦，为此，我们提出一种8-6极双绕组开关磁阻电机。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种8-6极双绕组开关磁阻电机，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种8-6极双绕组开关磁阻电机，包括开关磁阻装置和驱动系统，所述开关磁阻装置与驱动系统电性连接，所述开关磁阻装置由转轴、挡板、转子、电机骨架、定子、绕线切换板、后端板、位置检测装置、后盖和前端板构成，所述前端板一侧设有转轴，所述转轴贯穿前端板与转轴通过轴承转动连接，所述转轴外表面固定有转子，所述转子两端固定有挡板，所述转子外表面设有电机骨架，所述电机骨架外表面固定有定子，所述电机骨架一侧设有绕线切换板，所述绕线切换板与电机骨架固定连接，所述绕线切换板外表面固定有后端板，所述后端板一侧固定有位置检测装置，所述位置检测装置一侧设有后盖，所述后盖与后端板固定连接，所述转轴一端与后端板通过轴承转动连接。

优选的，所述位置检测装置由位置检测板和位置磁珠构成，所述后端板一侧设有位置检测板，所述位置检测板与后端板通过螺栓固定连接，所述位置检测板与后端板之间设有位置磁珠，所述位置磁珠与位置检测板活动连接。

优选的，所述转子一侧设有极靴，所述极靴与转子固定连接。

优选的，所述驱动系统包括电源和控制器，所述电源与控制器电性连接，所述控制器与开关磁阻装置电性连接。

优选的，所述控制器包括功率变换器、驱动电路和控制电路，所述功率变换器与驱动电路单向连接，所述驱动电路和控制电路单向连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型驱动系统和位置检测装置为AS5040芯片，体积更小，安装更简洁，分辨率更高，极大的提高位置检测装置的使用性能及降低故障率，而且结构简单，无电刷磨损对电机使用寿命的影响，转子无永磁体无高温退磁现象，成本低，允许较高的工作温度，启动转矩大，低速性能好，在宽调速范围内实现高效率，具有可切换的双绕组，可实现在低转速大扭矩和高转速小扭矩输出之间快速切换，并实现高效率输出。

2、本实用新型通过转子添加极靴进行优化，使定子和转子多气隙优化极弧末端结构，有效的降低定子和转子接触和脱离时的转矩脉动，同时还消除部分转矩的低频谐波和高频谐波，从而减少振动。

附图说明

图1为本实用新型开关磁阻装置结构示意图；

图2为本实用新型驱动系统连接图；

图3为本实用新型局部图；

图4为本实用新型局部图；

图5为本实用新型接线图；

图6为本实用新型局部图；

图7为本实用新型工作原理图；

图8为本实用新型工作原理图。

图中：1-开关磁阻装置；2-转轴；3-挡板；4-转子；5-电机骨架；6-定子；7-绕线切换板；8-后端板；9-位置检测装置；10-后盖；11-前端板；12-位置检测板；13-位置磁珠；14-极靴；15-驱动系统；16-电源；17-控制器；18-功率变换器；19-驱动电路；20-控制电路。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-8，本实用新型提供一种技术方案：一种8-6极双绕组开关磁阻电机，包括开关磁阻装置1和驱动系统15，所述开关磁阻装置1与驱动系统15电性连接，所述开关磁阻装置1由转轴2、挡板3、转子4、电机骨架5、定子6、绕线切换板7、后端板8、位置检测装置9、后盖10和前端板11构成，所述前端板11一侧设有转轴2，所述转轴2贯穿前端板11与转轴2通过轴承转动连接，所述转轴2外表面固定有转子4，所述转子4两端固定有挡板3，所述转子4外表面设有电机骨架5，所述电机骨架5外表面固定有定子6，所述电机骨架5一侧设有绕线切换板7，所述绕线切换板7与电机骨架5固定连接，所述绕线切换板7外表面固定有后端板8，所述后端板8一侧固定有位置检测装置9，所述位置检测装置9一侧设有后盖10，所述后盖10与后端板8固定连接，所述转轴2一端与后端板8通过轴承转动连接，定子6叠片间四十五度旋转叠铆，通过旋转叠铆在消除定子6叠片的累计误差的同时，也增加了散热性能和节省的硅钢片的使用，驱动系统15结合位置检测装置9为AS5040芯片，作为世界上最小的磁旋转编码器，比传统光电位置检测和霍尔位置检测，体积更小，安装更简洁，分辨率更高，极大的提高位置检测装置9的使用性能及降低故障率，结构简单，无电刷磨损对电机使用寿命的影响，转子4无永磁体无高温退磁现象，成本低，允许较高的工作温度，启动转矩大，低速性能好，在宽调速范围内实现高效率，具有可切换的双绕组，可实现在低转速大扭矩和高转速小扭矩输出之间快速切换，并实现高效率输出。

所述位置检测装置9由位置检测板12和位置磁珠13构成，所述后端板8一侧设有位置检测板12，所述位置检测板12与后端板8通过螺栓固定连接，所述位置检测板12与后端板8之间设有位置磁珠13，所述位置磁珠13与位置检测板12活动连接，便于电机运动位置的检测。

所述转子4一侧设有极靴14，所述极靴14与转子4固定连接，通过转子4添加极靴14进行优化，使定子6和转子4多气隙优化极弧末端结构，有效的降低定子6和转子4接触和脱离时的转矩脉动，同时还消除部分转矩的低频谐波和高频谐波，从而减少振动。

所述驱动系统15包括电源16和控制器17，所述电源16与控制器17电性连接，所述控制器17与开关磁阻装置1电性连接，便于开关磁阻装置1转速的控制。

所述控制器17包括功率变换器18、驱动电路19和控制电路20，所述功率变换器18与驱动电路19单向连接，所述驱动电路19和控制电路20单向连接，便于对控制器17的分级控制。

开始工作时，位置检测板12将检测到的转子4磁极位置信号发给控制器17，控制器17根据位置信号进行判定，接通定子6绕组A励磁，产生力使临近转子4磁极与定子6绕组A轴线相重合的磁阻转矩。转子4和定子6磁极间的气隙是由过度气隙转到工作气隙，减缓转矩骤然升高，减小转矩脉动，当转子4到达关断角θoff时，绕组A断电，定子6和转子4气隙由工作气隙转为过度气隙，减小因线圈A断电产生的反向电动势对转子4的转矩的影响，绕组A断电后，控制器17接通绕组B，绕组B励磁产生通用磁阻转矩，周而复始。

电机四套绕组如A相绕组一样，接在继电器上，A1与a1并联输入，继电器工位公共端并联电机输出端，平时使用A1-A2和a1-a2绕组高速低扭矩输出，单需要进行低转速高扭矩工作时，控制器17输出切换信号，绕组切换板收到信号后控制四相继电器工作切换接通脚，绕组使用A1-A3和a1-a3绕组低转速高扭矩输出，四相皆同时切换绕组转换工作绕组。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种8-6极双绕组开关磁阻电机，包括开关磁阻装置（1）和驱动系统（15），其特征在于：所述开关磁阻装置（1）与驱动系统（15）电性连接，所述开关磁阻装置（1）由转轴（2）、挡板（3）、转子（4）、电机骨架（5）、定子（6）、绕线切换板（7）、后端板（8）、位置检测装置（9）、后盖（10）和前端板（11）构成，所述前端板（11）一侧设有转轴（2），所述转轴（2）贯穿前端板（11）与转轴（2）通过轴承转动连接，所述转轴（2）外表面固定有转子（4），所述转子（4）两端固定有挡板（3），所述转子（4）外表面设有电机骨架（5），所述电机骨架（5）外表面固定有定子（6），所述电机骨架（5）一侧设有绕线切换板（7），所述绕线切换板（7）与电机骨架（5）固定连接，所述绕线切换板（7）外表面固定有后端板（8），所述后端板（8）一侧固定有位置检测装置（9），所述位置检测装置（9）一侧设有后盖（10），所述后盖（10）与后端板（8）固定连接，所述转轴（2）一端与后端板（8）通过轴承转动连接。

2.根据权利要求1所述的一种8-6极双绕组开关磁阻电机，其特征在于：所述位置检测装置（9）由位置检测板（12）和位置磁珠（13）构成，所述后端板（8）一侧设有位置检测板（12），所述位置检测板（12）与后端板（8）通过螺栓固定连接，所述位置检测板（12）与后端板（8）之间设有位置磁珠（13），所述位置磁珠（13）与位置检测板（12）活动连接。

3.根据权利要求1所述的一种8-6极双绕组开关磁阻电机，其特征在于：所述转子（4）一侧设有极靴（14），所述极靴（14）与转子（4）固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种8-6极双绕组开关磁阻电机，其特征在于：所述驱动系统（15）包括电源（16）和控制器（17），所述电源（16）与控制器（17）电性连接，所述控制器（17）与开关磁阻装置（1）电性连接。

5.根据权利要求4所述的一种8-6极双绕组开关磁阻电机，其特征在于：所述控制器（17）包括功率变换器（18）、驱动电路（19）和控制电路（20），所述功率变换器（18）与驱动电路（19）单向连接，所述驱动电路（19）和控制电路（20）单向连接。